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H3K4me3对猪卵母细胞体外成熟和早期胚胎发育的影响

2021-07-19曾毅仁张彩玉侯晗琦恽雪丹李湘萍

西南大学学报(自然科学版) 2021年7期

曾毅仁,张彩玉,侯晗琦,恽雪丹,李湘萍

亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室,广西大学,南宁 530004

哺乳动物卵母细胞发育过程中经历了大量的表观遗传修饰. 其中,组蛋白修饰确保了卵子发生过程中基因的正确表达,平衡了合子基因组的转录激活. H3K4me3精确地调控了卵子发生的起始,动态地控制着早期胚胎的发育. 组蛋白H3K4me3对调控基因活化和发育功能有重要作用,在胚胎干细胞中调控重要的多能性相关基因的表达.

我们的前期研究[1]表明,H3K4me3在猪卵母细胞成熟过程中均有表达,说明H3K4me3在猪卵母细胞成熟阶段起到了重要的调控作用. 通过敲除Cxxc1基因降低H3K4me3的表达,不利于组蛋白变体的交换,降低了基因组的可接近性和卵母细胞中整体的转录活性[2]. 敲除卵母细胞中编码H3K4甲基化酶或去甲基化酶的基因,会导致减数分裂进程受损,包括生发泡破裂延迟,纺锤体组装和染色体分离错误,极体排出率降低. 很多研究都表明环境的改变会影响表观遗传修饰. Wu等[3]研究表明,小鼠IVF(体外受精)早期胚胎中H3K4me3的表达模式与体内受精胚胎的十分相似,但体内受精胚胎中H3K4me3的表达显著高于IVF 胚胎,采用TSA(曲古抑菌素A)处理之后,IVF胚胎中的H3K4me3表达显著上调,说明培养条件和环境不同会改变组蛋白修饰. 因此,猪卵母细胞体外成熟效率和质量低于体内,可能是由于表观遗传修饰的改变所致. Sha等[4]研究表明,SN(环绕核仁)染色质构型的卵母细胞比NSN(非环绕核仁)构型……

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